1. 研究目的与意义(文献综述)
bi2te3半导体材料是室温下最常见的热电材料之一,室温下具有良好的热电特性,能够实现热能和电能的相互转化,应用前景十分广阔。bi2te3热电材料的转换效率低是影响其应用的瓶颈之一,目前世界范围内的研究热点主要集中在如何提高热电材料的能量转换效率上。
热电材料的性能一般用热电优值系数z=α2σ/κ,其中α是塞贝克系数,σ是电导率,κ是热导率,t是温度。碲化铋作为半导体金属合金型热电材料是研究最早,也是目前发展较为成熟的热电材料之一,室温下其zt值约为1。由于热电转换效率仍然偏低,制约了热电材料的大规模运用,因此必须使材料具有较大功率因子并且尽可能降低热导率。热电材料具有无机械运动部件、无噪声、无振动、无需制冷剂、环境友好、结构紧凑、占用空间小、可靠性高和使用寿命长等独特优点,具有广泛的应用前景。
碲铋合金通常为te(i)-bi-te(Ⅱ)-bi-te(i)五层原子重复排列组成的层状结构,层内为共价键结合,层间为范德瓦尔斯力结合,因此力学特性和能带结构具有明显的各向异性。由于碲铋合金的性能对材料结构有很强的依赖。所以通过制备工艺的改进和优化。改善合金的结构形貌以提高材料的热电表现成为研究重点。
2. 研究的基本内容与方案
研究内容:
1、查阅相关文献,综述bi2te3材料的结构、性能、性能参数与国内外研究现状;
2、了解bi2te3的制备工艺,重点掌握放电等离子烧结的原料用量、制备流程及其优缺点;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解bi2te3材料性能等;
第4-6周:进行初步实验,制备混合物料,再使用sps工艺制备bi2te3晶体;
第7-8周:对所制备的样品进行结构的表征,分析bi2te3材料结构、物相组成及断面形貌。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]周欢欢,檀柏梅.bi2te3热电材料研究现状[j].材料与器件,2011,36(10):764-770.
[2]汤凯.ca3co4o9热电材料制备及其cl掺杂的热电性能研究[d].武汉:武汉理工大学,2008.
